Тезисы.
Неизбежные возрастные изменения слуха начинаются у человека после тридцати лет. Однако деградация органов слуха нередко отмечается у людей, которые еще не достигли этого возраста. Всему виной страсть современников, особенно молодежи к прослушиванию музыки через наушники. Результатом громкого прослушивания музыки через наушники может быть не только потеря слуха, но и чрезмерная раздражительность. Иногда появляется необоснованная усталость и слабость.
Именно эти факты и обосновывают выбор данной темы и ее актуальность.
Так как же избежать всех этих последствий? Какие наушники наиболее безопасные? На эти и другие вопросы мы попытались ответить в нашей работе.
Цель данной работы:
1) Установить уровень влияния наушников на орган слуха и выявить наиболее безопасный тип наушников.
2) Организовать пропаганду идеи отказа от использования самых опасных типов наушников как среди учащихся школы, так и за
ее пределами.
В ходе практического анализа ставились конкретные задачи для достижения поставленной цели:
1) Определить количество учащихся в гимназии «Эрудит», пользующихся наушниками в течение нескольких лет, сделать
сравнительный анализ полученных результатов.
2) Провести медицинское обследование органов слуха данной группы учащихся.
3) Получить рекомендации от лор – врача.
4) Экспериментально обосновать влияние различных типов наушников на слуховой анализатор.
5) Познакомить учащихся начальных классов с результатами данной исследовательской работы.
6) Создать интернет-форум
.
1.Результаты обследования младшего, среднего и старшего звена нашей школы показали, что большинство учеников злоупотребляют использованием наушников, в особенности наушников-вкладышей.
2. Шепотный метод проверки слуха позволил определить, что учащиеся 7го класса не имеют 100% слуха. В чем же причина изменения характеристик слухового аппарата? Почти все ребята пользуются наушниками с 7-8 лет, в среднем в течение 1,5 – 2 часов в день. 61,5 % учеников используют наушники-вкладыши.
3. Целью данного исследования являлось установление уровня влияния наушников на орган слуха и выявление наиболее безопасного типа наушников. Мы узнали, что чем меньше наушники, тем выше уровень звукового давления на слух. При этом уровень давления не зависит от громкости. Также выяснили, что наиболее безопасным типом наушников являются мониторные наушники, так как они полностью обхватывают ухо, тем самым оказывая наименьшее звуковое давление на орган слуха.
4.Опыт, имитирующий давление, производимое звуковыми колебаниями, исходящими от различных типов наушников показал, что наушники, имеющие меньшую площадь «выхода» (внутриканальные) более опасны, чем наушники, имеющие большую площадь «выхода» (мониторные).
Надеемся, что практическая значимость работы состоит в привлечении внимания общественности к ослаблению слуха школьников в связи с использованием наушников.
Введение.
Актуальность темы.
Неизбежные возрастные изменения слуха начинаются у человека после тридцати лет. Однако деградация органов слуха нередко отмечается у людей, которые еще не достигли этого возраста. Всему виной страсть современников, особенно молодежи к прослушиванию музыки через наушники. Результатом громкого прослушивания музыки через наушники может быть не только потеря слуха, но и чрезмерная раздражительность. Иногда появляется необоснованная усталость и слабость.
Именно эти факты и обосновывают выбор данной темы и ее актуальность.
Так как же избежать всех этих последствий? Какие наушники наиболее безопасные? На эти и другие вопросы мы попытались ответить в нашей работе.
Цель работы:
1) Установить уровень влияния наушников на орган слуха и выявить наиболее безопасный тип наушников.
2) Организовать пропаганду идеи отказа от использования самых опасных типов наушников как среди учащихся школы, так и за ее пределами.
Задачи:
1) Определить количество учащихся, пользующихся наушниками в течение нескольких лет, провести сравнительный анализ полученных результатов.
2) Медицинское обследование органов слуха данной группы учащихся.
3) Получить рекомендации от лор – врача.
4) Экспериментально обосновать угнетение наушниками слухового анализатора.
5) Познакомить учащихся начальных классов с результатами данной исследовательской работы.
6) Создать интернет форум для поиска «противников» наушников.
I. Теоретическая часть.
Понятие звука.
Звук – это распространяющиеся в упругих средах – газах, жидкостях и твёрдых телах – механические колебания, воспринимаемые органами слуха. Если, к примеру, в горах упал камень, а рядом не было никого, кто мог бы слышать звук его падения, существовал звук или нет? На вопрос можно ответить и положительно и отрицательно в равной степени, так как слово «звук» имеет двоякое значение. Поэтому нужно условиться, что же считать звуком – физическое явление в виде распространения звуковых колебаний в воздухе или ощущения слушателя.
Первое по существу является причиной, второе следствием, при этом первое понятие о звуке – объективное, второе – субъективное.
В первом случае звук действительно представляет собой поток энергии, текущей подобно речному потоку. Такой звук может изменить среду, через которую он проходит, и сам изменяется ею.
Во втором случае под звуком мы понимаем те ощущения, которые возникают у слушателя при воздействии звуковой волны через слуховой аппарат на мозг. Ощущая звук, человек может испытывать различные чувства. Самые разнообразные эмоции вызывает у нас тот сложный комплекс звуков, который мы называем музыкой. Звуки составляют основу речи, которая служит главным средством общения в человеческом обществе.
Для того чтобы человеческое ухо воспринимало звуковые колебания, они должны, во-первых, иметь частоту в пределах 16-20 000 Гц и, во-вторых обладать определенной интенсивностью, или, говоря физиологическими терминами, громкостью. Наиболее чувствительно ухо к частотам от 1000 до 4000 Гц. При 1000 Гц порог слышимости, т.е. наименьшая интенсивность, или сила звука, который едва улавливается ухом, составляет примерно 10-9 эрг/см2 *с (10-12 Вт/м2). При силе звука I=103-104 эрг/см2*с возникают болевые ощущения.
Слуховой аппарат человека.
(см. фото 1, Приложение 1)
Ухо - необычайно чувствительный орган. В области частот, относящихся к речи (около 1500 Гц), ухо может воспринимать даже звуки силой 10-12 Вт/м2. Это так называемый порог слышимости. Благодаря большой чувствительности уха мы в состоянии слышать звук на значительном расстоянии от его источника, даже если эти источники излучают небольшую энергию. Например, симфонический оркестр из 75 человек, играя очень громко, излучает мощность всего 60 Вт, что соответствует мощности обычной настольной электрической лампы, а любой слушатель, где бы он ни находился в концертном зале, может наслаждаться его выступлением. Когда сила звука становится равной 10 Вт/м2 , ощущение звука переходит в боль.
Такую силу звука называют болевым пределом. Таким образом, человек способен различать звуки, отличающиеся по мощности в 10 13 раз. Громкость звука - это величина физиологическая, определяющая степень слухового ощущения. Конечно, чем больше сила звука, тем он кажется громче, но связь между этими величинами чрезвычайно сложная и неодинаковая для звуков различных частот. Громкость убывает гораздо медленнее, чем убывает сила звука. Только при убывании силы звука на 26% человек замечает, что громкость звука немного уменьшилась. Если сила звука уменьшится в 10 раз, человеку кажется, что громкость звука уменьшилась примерно в 2 раза.
Слуховой аппарат человека состоит из звукопроводящей и звуковоспринимающей части. Звукопроводящая часть состоит из наружного слухового прохода Р, барабанной перепонки и связанных с ней трех сочлененных между собой слуховых косточек: молоточка , наковальни и стремечка , которые расположены в полости, называемой средним ухом. Внутреннее ухо, или перепончатый лабиринт, представляет собой звуковоспринимающий аппарат, заключенный в костную капсулу сложной формы. Перепончатый лабиринт состоит из преддверия с полукружными каналами и улиткой .
Улитка – спиральнозавитой канал, отходящий от преддверия. Вдоль всей длины канала улитки расположен собственно звуковоспринимающий аппарат уха – кортиев орган, состоящий из клеток, к которым подходят разветвления волокон слухового нерва. Звуковые колебания, достигая основной мембраны и расположенного на ей кортиего органа, приводят их в колебания с соответствующей частотой и амплитудой. Возникающие при этом нервные импульсы передаются в центральную нервную систему.
Способность уха различать звуки по высоте и тембру связана с резонансными явлениями, происходящими в основной мембране. Действуя на основную мембрану, звуковая волна вызывает в ней резонансные колебания определенных волокон, собственная частота которых соответствует частотам гармонического спектра данного колебания. Нервные клетки, связанные с этими волокнами, возбуждают и посылают нервные импульсы в центральный отдел слухового анализатора, где они, суммируясь, вызывают ощущения высоты и тембра звука.
Современные исследования показывают, что механизм восприятия звука сложнее. В зависимости от частоты колебания распространяются только на определенную часть длины вестибулярного и улиточного хода, за счет чего колебания возникают только на соответствующей части основной мембраны.
Звуковые колебания человек может воспринимать и с помощью наушников.
Наушники и типы наушников
Наушники (головные телефоны) — устройство для персонального прослушивания речи, музыки или иных звуковых сигналов. В комплекте с микрофоном могут служить гарнитурой — средством для ведения переговоров по телефону или иному средству голосовой связи. Кроме того, наушники используются в звукозаписывающих студиях для точного контроля записываемого трека музыкальной композиции.
Типы наушников.
1.Вставные (обиходное название - «вкладыши») - вставляются в ушную раковину. (см. фото 2, 3, Приложение 1)
2. Внутриканальные (обиходное название – «затычки») – вставляются в ушной канал. (см. фото 4, 5. Приложение 1)
3. Накладные – накладываются на ухо. (см. фото 6, 7, Приложение 1)
4. Мониторные - полностью обхватывают ухо. (см. фото 8, 9, Приложение 1)
Влияние наушников на слух.
Когда человек злоупотребляет наушниками и включает очень громкий звук, то среднее ухо травмируется, может лопнуть барабанная перепонка и произойти кровоизлияние в слуховой аппарат. Так же у человека угнетается слуховой анализатор и расшатывается центральная нервная система. Наибольшую опасность для слуха представляют «наушники-вкладыши» и внутриканальные «наушники-затычки», так как при их использовании звук идёт непосредственно в ушной канал, минуя ушную раковину. То есть, звук, который мы можем слышать в таких наушниках, не может усиливаться ушной раковиной, и он практически весь идёт только по слуховому каналу. При таком прослушивании нагрузка на слуховой канал даже при небольшой громкости значительно выше, чем при прослушивании обычных внешних звуков. Поэтому длительное использование наушников чревато частичной потерей слуха и может даже привести к глухоте.
Также существует опасность из-за наушников пропустить важный звуковой сигнал, например, при движении по дороге, как водителями (поэтому во многих странах вводятся ограничения на использование наушников водителями автотранспорта), так и пешеходами, что время от времени приводит к самым печальным последствиям.
II.Практическая часть.
Выявление учащихся, которые используют наушники различных типов.
1) Начальная школа.
В первом классе из 30ти человек, 7 учащихся пользуются наушниками (23,3%): трое используют мониторные наушники (43%), а четверо - наушники - вкладыши (57%).
Во втором классе из 30ти человек, 8 учащихся пользуются наушниками (26,6%): трое используют мониторные наушники (37,5%), а пятеро - наушники – вкладыши (62,5%).
В третьем классе из 28ми человек, 11 учащихся пользуются наушниками (39,3%): двое используют мониторные наушники (18%), остальные девять - наушники-вкладыши (82%).
В четвертом классе из 20ти человек, 19 учащихся пользуются наушниками (95%), все дети используют наушники-вкладыши (100%).
(см. диаграмма 1, Приложение 2)
2) Средняя школа.
В пятом классе из 18ти человек, 10 учащихся пользуются наушниками (55 %), все используют наушники-вкладыши (100%).
В шестом класс из 22ух человек, 4 учащихся пользуются наушниками (18%), 1 ученик использует мониторные наушники (25%), остальные трое – наушники – вкладыши (75%).
В седьмом классе из 14ти человек, 13 учащихся пользуются наушниками (92%), пятеро используют мониторные наушники (38,5%), остальные восемь – наушники-вкладыши (61,5%).
В восьмом классе из 11 человек, 4 учащихся пользуются наушниками (36%), все используют наушники-вкладыши (100%).
(см. диаграмма 2, Приложение 2)
3) Старшая школа.
В девятом классе из 17ти человек, 8 учащихся пользуются наушниками (47%), двое используют мониторные наушники (25%), остальные шесть – наушники-вкладыши (75%).
В десятом классе из 15ти человек, 5 учащихся пользуются наушниками (33%), 1 человек использует мониторные наушники (20%), остальные четверо – наушники-вкладыши (80%).
В одиннадцатом классе из 13ти человек, 11 учащихся пользуются наушниками (84%), все используют наушники-вкладыши (100%).
(см. диаграмма 3, 4, Приложение 2)
Вывод: результаты обследования младшего, среднего и старшего звена нашей школы показали, что большинство учеников злоупотребляют использованием наушников, в особенности наушников-вкладышей.
Анализ результатов медицинского обследования предыдущей группы учащихся.
Мы пригласили в школу врача Поверенного А.В. для обследования группы учащихся, которые злоупотребляют использованием наушников. Это ученики 4го, 7го и 10го классов. В ходе проверки выяснилось, что:
1) В четвертом классе 40% учеников обладают 100% слухом, 50% - 80% слухом, 10% - 60% слухом. (см. диаграмма 5, Приложение 2)
2) В седьмом классе 40% учеников обладают 86% слухом, 40% - 80% слухом, 10% - 67% слухом, 10% - 50% слухом. (см. диаграмма 6, Приложение 2)
3) В десятом классе 43% учеников обладают 100% слухом, 43% - 86% слухом, 14% - 75% слухом. (см. диаграмма 7, Приложение 2)
Кроме того, доктор прочитал лекцию о целесообразности использования различных видов наушников и обучил нас методике шепотного метода проверки слуха.
Вывод: этот метод позволил определить, что учащиеся 7го класса не имеют 100% слуха. В чем же причина изменения характеристик слухового аппарата? Почти все ребята пользуются наушниками с 7-8 лет, в среднем в течение 1,5 – 2 часов в день. 61,5 % учеников используют наушники-вкладыши.
Выявление причин потери слуха, связанных с использованием наушников.
Слушать музыку в наушниках гораздо опаснее, чем при помощи акустических систем, поскольку излучатели расположены в непосредственной близости от слухового канала, который не защищен протяженным воздушным слоем от резких динамических перепадов.
Звуковые волны, распространяясь в пространстве в виде локальных сжатий и разрежений упругой среды, которую представляет собой воздух, достигают ушной раковины человека. После определенной спектральной обработки, которую производит ушная раковина, выделяя те или иные частотные диапазоны, звук попадает в слуховой канал, который является волноводом, передающим звуковые колебания на барабанную перепонку. Под влиянием звука барабанная перепонка начинает вибрировать, а вместе с ней вибрирует и тонкая косточка, прикрепленная к ней. Две другие косточки, соединенные с первой, осуществляют усиление этих вибраций и их передачу к так называемой улитке — основному детекторному элементу внутреннего уха. Внутри улитка наполнена жидкостью, через которую звуковые вибрации передаются на чувствительные волоски, преобразующие вибрации в нервные импульсы, поступающие в слуховой отдел головного мозга. (см. фото 10, Приложение №1)
Прослушивание музыки в наушниках может стать причиной 2 основных слуховых болезней — потери чувствительности сенсорных волосков и так называемого «звона в ушах». Потеря чувствительности происходит во внутреннем ухе, когда звуковая волна, проходя через жидкость в ушной улитке, перевозбуждает и убивает чувствительные волоски. При повреждении чувствительных волосков, ответственных за тот или иной сегмент частотного диапазона, человек больше не может слышать звуки соответствующей частоты.
Очень часто наушники используют для прослушивания музыки в шумных местах — транспорте, на улице и т. д. При этом используются легкие наушники открытого типа или вкладыши, которые не изолируют слух от внешнего шума. Так очень легко довести уровень громкости до такого уровня, который приведет к появлению акустической травмы. К примеру, при прослушивании музыки в тихой комнате для комфортного прослушивания вполне достаточно уровня громкости 70 дБ. Но если тот же человек выйдет из комнаты на улицу со средним уровнем шума 65 дБ, то он автоматически выставит громкость на значение 90-95 дБ. Таким образом, использование персонального стерео в очень шумных местах может быть опасным и его следует избегать.
Экспериментальное подтверждение теоретических выводов.
Эксперимент №1
Оборудование: наушники разных типов (вставные, внутриканальные, мониторные).
В данном эксперименте участвуют 9 человек, трое из них используют вставные, другие три человека внутриканальные и, а следующие три человека мониторные наушники в течение 15 минут. После окончании сеанса прослушивания музыки на расстоянии 10 метров от испытуемого шепотом произносятся 6 двухзначных чисел, и устанавливается уровень слышимости. Повторить правильно предлагаемое слово смогли повторить 6 человек, трое из которых использовали мониторные наушники, двое – вставные, один – внутриканальные.
Вывод: на изменения уровня слуха в наименьшей степени оказывает влияние мониторные наушники.
Эксперимент №2
Влияние уровня громкости звука на состояние барабанной перепонки.
Оборудование: манометр, соединительная трубка, воронка, обтянутая тонкой пленкой (имитатор барабанной перепонки), молоточек.
Ход работы:
1) Соединить манометр с воронкой, обтянутой тонкой пленкой.
2) Произвести удары по воронке телами, имеющими разную площадь поверхности (молоточком и ее ручкой), имитируя воздействие внутриканальных и мониторных наушников.
3) Измерить и сравнить производимое давление в обоих случаях.
4) Произвести расчеты и сделать соответствующий вывод.
Выполнение работы:
(см. фото 11, 12, Приложение №1)
При ударе молоточком разность уровня жидкости в коленах манометра составила 2 см., (см. Приложение №1, фото 13), а при ударе его ручкой разность уровня жидкости в коленах манометра составила 6 см. (см. приложение № 1, фото 14), переведем это значение в паскали:
10 м. = 105 Па
0,01 м. – x, значит x = 0,01*105 Па /10 = 102 Па
1 см. водн. ст. = 102 Па, значит
P1 = 2*102 Па
P2 = 5*102 Па
P2 / P1 = 3
Вывод: таким образом, опыт, имитирующий давление, производимое звуковыми колебаниями, исходящими от различных типов наушников показал, что наушники, имеющие меньшую площадь «выхода» (внутриканальные) более опасны, чем наушники, имеющие большую площадь «выхода» (мониторные).
III.Заключение.
Целью данного исследования являлось установление уровня влияния наушников на орган слуха и выявление наиболее безопасного типа наушников. Мы узнали, что чем меньше наушники, тем выше уровень звукового давления на слух. При этом уровень давления не зависит от громкости. Такое высокое давление может повлечь за собой резкое ухудшение слуха. Вследствие прослушивания музыки на большой громкости, могут развиваться различные болезни уха. Также выяснили, что наиболее безопасным типом наушников являются мониторные наушники, так как они полностью обхватывают ухо, тем самым оказывая наименьшее звуковое давление на орган слуха. Выводы, полученные в ходе данной работе размещены на нашем форуме, также мы продолжаем вести поиск «противников» наушников и тех, кто ими злоупотребляет.
Надеемся, что практическая значимость работы состоит в привлечении внимания общественности к ослаблению слуха школьников в связи с использованием наушников.
IV.Список использованной литературы.
1. Б. С. Преображенский, Я. С. Темкин, А. Г. Лихачев «Болезни уха, носа и горла», 1968 г.
2. Сонин Н.И., Сапин М.Р. «Биология. Человек»., 2008 г.
Справочник сетевых источников информации:
3. http://www.kchetverg.ru
4. http://www.sluh-center.ru
5. http://argonet.ru
6. http://ru.wikipedia.org/wiki
7. http://www.zdorovieinfo.ru
8. http://bigbord.net
9. http://www.stereohead.ru